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等差数列划分 II - 子序列
给你一个整数数组 nums ,返回 nums 中所有 等差子序列 的数目。 如果一个序列中 至少有三个元素 ,并且任意两个相邻元素之差相同,则称该序列为等差序列。 例如, [1, 3, 5, 7, 9] 、 [7, 7, 7, 7] 和 [3, -1, -5, -9] 都是等差序列。 再例如, [1…
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题型
5
代码语言
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相关题
当前训练重点
困难 · 状态·转移·动态规划
答案摘要
我们定义 表示以 为结尾,公差为 的弱等差子序列(最少有两个元素)的个数。由于 的范围很大,所以我们使用哈希表来统计。 接下来,我们枚举 中的所有元素对 $(nums[i], nums[j])$,其中 $j \lt i$。我们将其作为等差数列的最后两个元素,由此即可得到公差 $d = nums[i] - nums[j]$。由于公差相同,我们可以将 加到以 为结尾的弱等差子序列的末尾,…
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 状态·转移·动态规划 题型思路
题目描述
给你一个整数数组 nums ,返回 nums 中所有 等差子序列 的数目。
如果一个序列中 至少有三个元素 ,并且任意两个相邻元素之差相同,则称该序列为等差序列。
- 例如,
[1, 3, 5, 7, 9]、[7, 7, 7, 7]和[3, -1, -5, -9]都是等差序列。 - 再例如,
[1, 1, 2, 5, 7]不是等差序列。
数组中的子序列是从数组中删除一些元素(也可能不删除)得到的一个序列。
- 例如,
[2,5,10]是[1,2,1,2,4,1,5,10]的一个子序列。
题目数据保证答案是一个 32-bit 整数。
示例 1:
输入:nums = [2,4,6,8,10] 输出:7 解释:所有的等差子序列为: [2,4,6] [4,6,8] [6,8,10] [2,4,6,8] [4,6,8,10] [2,4,6,8,10] [2,6,10]
示例 2:
输入:nums = [7,7,7,7,7] 输出:16 解释:数组中的任意子序列都是等差子序列。
提示:
1 <= nums.length <= 1000-231 <= nums[i] <= 231 - 1
解题思路
方法一:动态规划 + 哈希表
我们定义 表示以 为结尾,公差为 的弱等差子序列(最少有两个元素)的个数。由于 的范围很大,所以我们使用哈希表来统计。
接下来,我们枚举 中的所有元素对 ,其中 。我们将其作为等差数列的最后两个元素,由此即可得到公差 。由于公差相同,我们可以将 加到以 为结尾的弱等差子序列的末尾,此时以 为结尾的等差子序列的数量为 ,我们将其加入答案。然后,我们再将 加到以 为结尾的弱等差子序列的末尾,这对应着状态转移 。同时, 这一对元素也可以当作一个弱等差子序列,因此有状态转移 。
枚举结束,返回答案即可。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 是数组 的长度。
class Solution:
def numberOfArithmeticSlices(self, nums: List[int]) -> int:
f = [defaultdict(int) for _ in nums]
ans = 0
for i, x in enumerate(nums):
for j, y in enumerate(nums[:i]):
d = x - y
ans += f[j][d]
f[i][d] += f[j][d] + 1
return ans
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | complexity is O(n^2) due to examining all pairs for differences. Space complexity is O(n * m) where m is the average number of distinct differences tracked per index. Efficient hash map usage prevents unnecessary overhead. |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Expect candidates to mention dynamic programming with difference tracking immediately.
- question_mark
Look for recognition that subsequences of length 2 are building blocks for length >= 3 sequences.
- question_mark
Candidates should handle large integers and duplicates to avoid incorrect counting.
常见陷阱
外企场景- error
Counting all subsequences including those shorter than 3, inflating the result.
- error
Overwriting counts instead of accumulating, leading to missed sequences.
- error
Failing to handle duplicate elements properly, causing double-counting or omission.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Compute the number of arithmetic subsequences with a fixed target difference.
- arrow_right_alt
Find the longest arithmetic subsequence instead of total count.
- arrow_right_alt
Count arithmetic subsequences modulo a large prime to prevent overflow.